Scielo RSS <![CDATA[Obras y proyectos]]> http://www.scielo.cl/rss.php?pid=0718-281320150002&lang=pt vol. num. 18 lang. pt <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.cl/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.cl <![CDATA[<strong>Statistical analysis of heavy vehicle operating speed in ascending slopes</strong>]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-28132015000200001&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt El perfil de velocidad de los vehículos pesados en pendientes ascendentes se utiliza para proyectar pistas auxiliares. Las normativas consideran un camión con una relación peso/ potencia típica, una velocidadfija de ingreso a la pendiente, pendientes uniformes hasta 8% y longitudes de pendientes hasta 12 km. Estos perfiles se obtienen mediante el equilibrio de las fuerzas que se oponen al movimiento y la fuerza del motor del vehículo pesado. Experimentos realizados en Alemania muestran que los perfiles de velocidad reales difieren de los modelados, por lo cual es pertinente analizar en terreno el comportamiento de los vehículos pesados en las pendientes ascendentes. En este trabajo se presenta un estudio empírico de perfiles de velocidad de vehículos pesados en pendientes ascendentes, a fin de contrastar la evidencia empírica con el modelo provisto por la normativa Chilena. Se seleccionaron 24 tramos de medición con pendientes entre 2% y 13% y entre 0.2 y 2.4 km de longitud. Se obtuvieron 70 perfiles de velocidad mediante un GPS cinemático. Los datos se corrigieron usando el filtro de Kalman para posteriormente aplicar regresión no paramétrica y obtener perfiles de velocidad continuos. Se analizó estadísticamente las velocidades de entrada, máxima, mínima y de salida, la forma del perfil y su relación con la normativa Chilena. Se concluyó que los modelos sobre-estiman la caída de velocidad en la primera parte de la pendiente, no consideran el efecto de aceleración en la cima de la pendiente y no siempre se alcanza la velocidad de equilibrio.<hr/>The truck speed profiles in ascending slopes are used to design climbing lanes. The standards consider a vehicle with typical weight-to-power ratio, uniform slopes up to 8% and slope lengths of 12 km. The speed profile is obtained equating the forces opposed to the movement and the forces provided by the truck engine. Experiments conducted in Germany show that the actual speed profiles are different from that of theoretical speed profiles. Therefore, it is relevant to study in the field the truck speed behaviour in ascending slopes. This paper presents an empirical study of truck speed profiles in ascending slopes. The study characterizes and compares measured speed profiles with a theoretical model used in the Chilean geometric design standards. A set of 24 test sections, with slopes between 2% and 13% and lengths between 0.2 and 2.4 km were used. 70 speed profiles using a kinematic GPS device were obtained. Data were corrected using the Kalman filter and smoothed using non-parametric regression to obtain continuous speed profiles. The entrance speed, the maximum and minimum speed and the shape of the speed profiles were statistically analysed as well as the relationship between these parameters and the parameters used in the Chilean standard. It is concluded that the theoretical model overestimates the speed reduction in the first part of the slope, it does not consider the acceleration at the end of the slope and that the trucks not always reduce the speed up to the crawl speed. <![CDATA[<strong>Design and safety issues in lay-bys of road tunnels</strong>]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-28132015000200002&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Los apartaderos o lay-bys en túneles de carretera se construyen para ser empleados durante la explotación del túnel, tanto por los usuarios en caso de emergencia como por los servicios de explotación. Según la normativa específica de cada país, a partir de cierta longitud del túnel, entre otros factores, se han de construir dichos apartaderos a determinadas distancias entre ellos. La geometría de los mismos presenta alguna diferencia entre las diferentes normativas. Se exponen algunas de dichas normativas. Los apartaderos también presentan algunos aspectos sobre los que se reflexiona, comenzando para ello con el conocimiento de accidentes habidos en diversos túneles por colisión frontal, o más o menos descentrada, de vehículos ligeros y pesados contra el paramento final de los apartaderos. Las soluciones para mitigar los efectos de ese tipo de colisiones, muy frecuentemente con graves consecuencias para los ocupantes de los vehículos, han de ser objeto de estudios que contemplen ensayos físicos que validen los sistema de protección que se instalen en los túneles.<hr/>Lay-bys in road tunnels are built to be used during tunnel operation, both for users in case of emergency and for operating services. According to the specific regulations of each country, after a certain length of the tunnel, among other factors, those lay-bys need to be built at certain distances between them. The geometry of the lay-bys presents differences depending on the different regulations. Some of these regulations are presented in this article. Lay-bys also present some issues that need special attention, like the knowledge of accidents that have occurred in various tunnels due to frontal collisions, more or less offset, of light and heavy vehicles against the facing end of the lay-bys. The solutions to mitigate the effects of such collisions, very often with serious consequences for the occupants of the vehicles, need be addressed through physical testing that can validate the protection systems to be installed in the tunnels. <![CDATA[<strong>Evaluation of a railway bridge through structural tests and computational modelling</strong>]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-28132015000200003&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt La reanimación de la vía férrea que enlaza la Zona de Desarrollo Integral del Mariel con la Habana es una actividad de crucial importancia para la economía cubana. Entre los elementos que conforman dicha vía se encuentran una serie de puentes, que precisan ser revisados y comprobados estructuralmente, para determinar su capacidad resistente ante las nuevas cargas que sobre ellos actuarán. La investigación se centra en el estudio de la capacidad estructural del puente que atraviesa la Autopista Habana - Pinar del Río. Para ello se aplicó un procedimiento de investigación que comprende la evaluación visual de la estructura, la realización de ensayos de diagnóstico estructural: auscultación ultrasónica, extracción de muestras de hormigón y detección de aceros de refuerzo. Además se realizaron pruebas de carga estáticas y dinámicas y la modelación computacional de la estructura basada en el Método de Elementos Finitos. Se logró determinar el estado actual de los materiales componentes del puente, se identificaron los modos propios de oscilación del puente, el período fundamental de vibración T = 0.32 s.A partir de los resultados obtenidos en el proceso de caracterización estructural y con la realización de ensayos de carga se logró la creación de un modelo computacional con un nivel de correspondencia del 96.2% con la respuesta del elemento estudiado, a partir del cual se identificaron y establecieron los límites de velocidad y carga de los trenes que pueden circular por el puente.<hr/>The reactivation of the railroad that connects the Area of Integral Development of Mariel with Havana city is an activity of crucial importance for the Cuban economy Among the elements that define this railroad, there are a series of bridges, which needs to be structurally checked, aiming to determine their resistance under the action of new loads coming from the exploitation of the Commercial Development Area of Mariel. This work is focused on the study of the structural capacity of the bridge that crosses the Havana-Pinar del Río Motorway Research procedure includes the recognition and visual evaluation of the elements, tests of structural diagnosis, static and dynamic load tests, and computational modelling of the structure and its ulterior calibration based on the tests developed. As results, the current state of the component materials of the bridge was determined; based on static and dynamic load tests and FEM modelling mode shapes, frequencies and a period of fundamental mode of vibration of T = 0.32 s were obtained. Also computational calibrated model with a 96.2% of coincidence with the real behaviour of the structure was developed. Based on such a model, speed exploitation limits and load limits were established for train circulating on the monitored bridge. <![CDATA[<strong>Control of structural seismic damage in prefabricated reinforced concrete frames through hybrid-selfcentering connections</strong>]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-28132015000200004&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt La filosofía actual de diseño sísmico de estructuras industriales en Chile, establece como objetivos la protección de vida y la continuidad de operación en la industria. El cumplimiento de estas exigencias permite controlar el daño estructural en base a criterios de resistencia, sin lograr detectar el modo de falla, ni especificar su localización frente a un evento sísmico importante. En el presente trabajo se discute la aplicación de una técnica innovativa de control de daño estructural en pórticos prefabricados de hormigón armado, fundados en suelos granulares, y pertenecientes al proyecto Forestal y Papelera Concepción. Se trata de incorporar uniones híbridas postensadas en las columnas prefabricadas del proyecto, de manera de controlar la disipación de energía en la unión y mantener la rigidez inicial del sistema. Mediante un análisis dinámico no lineal usando el programa Ruaumoko 2D, se compara el posible desempeño del diseño tradicional versus el diseño innovativo. Estos análisis se ejecutan para diversos registros sísmicos chilenos representativos de distintos tipos de suelos. Los resultados del análisis indican que la estructura con el diseño tradicional podría sufrir desplazamientos en el techo del orden de 40 cm, incursionando fuertemente en el rango inelástico, con deformaciones remanentes y concentrando el daño por generación de rótulas plásticas en los extremos de las columnas y algunas vigas no diseñadas para ductilidad. En contraparte, la utilización de uniones híbridas auto-centrantes provoca que la estructura recupere su posición original, sin la presencia de deformaciones remanentes.<hr/>Current seismic design philosophy of industrial structures in Chile, aims at the protection of life and continuity of operation in the industry. The compliance with these requirements allows controlling the structural damage based on strength criteria, unable to detect the failure mode andspecify its location facing a major seismic event. In this paper we discuss the application of an innovative technique to control the structural damage in prefabricated reinforced concrete frames, founded on granular soils, applied in the construction of the Forest and Paper Pulp Plant Concepción. This is done by incorporating hybrid post-tensioned joints in precast columns of the project, this approach aims to control energy dissipation in the union and maintain the initial stiffness of the system. Using a nonlinear dynamic analysis with 2D Ruaumoko software, potential performance in traditional design versus innovative design is compared. The analysis is performed for various Chilean representative seismic records and different types of soils. The results indicate that the structure with the traditional design could suffer displacement in the roof of the order of 40 cm, moving heavily into the inelastic range, with residual deformations, concentrating the damage generation of plastic hinges at the ends of the columns and some beams not designed for ductility. In contrast, the use of hybrid connections causes self-centering effect to the structure returning to its original position, without the presence of remnants deformations. <![CDATA[<strong>Numerical modelling and diagnostic techniques of hydraulic fractures based on their inlet behaviour</strong>]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-28132015000200005&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt In the current conditions of mines exploited by caving methods, pre-conditioning by hydraulic fracturing has proven to have positive impacts such as the decrease in the block’s size related to the primary fragmentation. An essential part of the pre-conditioning design is the estimation of the hydraulic fractures length. On the other hand, the energy dissipated by the viscous flow imide the fracture modifies the propagation characteristics of these fractures, making difficult the use of standard methods of fracture mechanics in numerical modelling. For this reason, for plain-strain and axisymmetric cases we propose a numerical resolution strategy, which can be used for any set of hydraulic fracturing parameters. These criteria are based on the pressure and opening values at the inlet, and additionally on their length (or radius). Furthermore, this last characteristic, allow us to modify the propagation criteria in order to generate diagnostic tools for the estimation of fractures dimensions in the field.<hr/>En las actuales condiciones de las minas explotadas por métodos de hundimiento, el pre-acondicionamiento con fracturamiento hidráulico ha probado tener impactos positivos como la disminución del tamaño de bloques asociados a la fragmentación primaria. Parte fundamental del diseño del preacondicionamiento es la estimación de la longitud de las fracturas hidráulicas. Por otro lado, la energía disipada por el flujo dentro de la fractura modifica las características de propagación de estas fracturas, haciendo difícil el uso de los métodos estándar de la mecánica de fracturas en la modelación numérica. Por esta razón, para los casos de deformaciones planas y de simetría de revolución se presentan estrategias de resolución numérica, que pueden ser utilizadas para cualquier conjunto de parámetros del fracturamiento hidráulico. Estos criterios utilizan los valores de la presión o de la apertura de la fractura en el punto de inyección, además de su longitud (o radio). Además, esta última característica permite modificar los criterios de propagación generando herramientas de diagnóstico para la estimación de las dimensiones de las fracturas hidráulicas en terreno. <![CDATA[<strong>Descriptive analyses of landslide processes in Bogotá</strong>]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-28132015000200006&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Con el objetivo de tener mayores insumos para mejorar el entendimiento del problema de detonación de los procesos de remoción en masa y los factores que influyen sobre éstos, el presente artículo introduce una base de datos de procesos de remoción en masa para Bogotá, construida a partir de informes técnicos elaborados por el Instituto Distrital de Gestión del Riesgo y Cambio Climático IDIGER (antiguo FOPAE) tras la ocurrencia de cada evento de remoción de masa en la ciudad. Esta base de datos incluye 2208 eventos de movimientos en masa ocurridos en el perímetro urbano de Bogotá entre 1996y 2013. Debido a las múltiples características reportadas en los informes, se recopilaron de forma sistemática variables como tipo de suelo, tipo de movimiento, posible causa detonante del evento, cobertura del suelo, pendiente promedio del lugar de la inestabilidad y el volumen de material deslizado, con el fin de condensar la mayor cantidad de información posible. Se exploró la relación entre el régimen de lluvias de Bogotá y la ocurrencia de movimientos en masa, encontrando una fuerte interrelación entre estas dos variables, marcado por un régimen bimodal con los máximos para los meses de abril-mayo y noviembre-diciembre. La serie histórica de movimientos en masa muestra una tendencia en la relación con el Indice Oceánico del Niño ONI, con algunas observaciones especiales para algunos años Niña en cuanto al incremento de ocurrencia de procesos de remoción en masa. Se elabora el autocorrelograma de la serie histórica de deslizamientos, con lo que se puede inferir que los eventos de remoción en masa están asociados a nivel temporal con la reactivación de procesos ocurridos 6 meses antes, lo que ratifica la relación lluvia deslizamiento de carácter bimodal.<hr/>In order to understand the processes that trigger landslides and the factors that may influence their generation such as geomorphology and climatology, this paper presents a new database of landslide processes compiledfor Bogotá, constructedfrom technical reports elaborated by the Instituto Distrital de Gestión del Riesgo y Cambio Climático IDIGER (formerly known as FOPAE). This database includes 2208 landslide events that occurred between 1996 and 2013. Because of the many features described in the technical reports, it was necessary to categorize in a systematic way variables like soil type, type of movement, possible cause that triggered the event, ground cover, average inclination of the slope, and the volume of sliding material, in order to condense the largestpossible amount of information. The database allows to infer relationships between precipitation and the occurrence of landslides in Bogotá. Analysis of the database shows a strong relationship between monthly rainfall and monthly amount of landslides, marked by a bimodal regime with the maximum recorded occurrence of slides between April-May and November-December. The time series of slides shows a hint of relationship with the Oceanic Niño Index ONI series, since for some Niña periods (more rain) the amount of recorded landslides increases. In addition, the correlogram of the time series of landslides is calculated, showing that the occurrence of landslide events may be associated with the reactivation of events that previously took place (six months in the past).